怎么判断离子在水溶液中大量共存?|判断水溶液中离子不能大量共存的依据
【jiaoan.jxxyjl.com--高一化学教案】
一、依据溶液的颜色
如果试题已指明溶液无色，则有色离子不能大量共存。常见呈现颜色的离子有：外壳电子数为9～17的第一过渡系元素的水合离子，能吸收一定波长的可见光，使其离子由基态跃迁到激发态，而呈现颜色。这些离子的颜色列于表1。
* 水解后，呈黄棕色。
水溶液中某些含氧酸根是有色的。例如，ｍｎｏ4－呈紫色，ｍｎｏ42－呈绿色，ｃｒｏ42－呈黄色，ｃｒ2ｏ72－显橙红色，ｖｏ3－显黄色。
2电子或8电子外壳的离子是无色的。例如，ｌｉ＋，ｎａ＋，ｋ＋，ｃａ2＋，ｓｒ2＋，ｂａ2＋，ｆ－，ｃｌ－，ｂｒ－，ｉ－，ｓ2－，ｓｅ2－等。
二、依据溶液的酸碱性
1．由试题所给条件确定溶液的酸碱性
如果试题给出溶液的ｐｈ＜7，则为酸性；ｐｈ＞7，则为碱性。如果试题指明，在298ｋ，水的电离度减小，则溶液可能是酸性，也可能是碱性。其原因是：在298ｋ， 纯水电离所产生的ｈ＋和ｏｈ－浓度的乘积是1×10－14，即水的离子积，［ｈ＋］×［ｏｈ－］＝1×10－14。在纯水中加入较大量的可溶性强酸时，可将酸电离所产生的ｈ＋的浓度，当做溶液中ｈ＋的总浓度，且［ｈ＋］>>1×10－7ｍｏｌ·ｌ－1。这时水的离子积仍保持为1×10－14，故由水电离所产生的［ｏｈ－］和［ｈ＋］均小于1×10－7ｍｏｌ·ｌ－1。由此可见，加入可溶性酸时，能抑制水的电离，使其电离度减小，溶液呈现酸性。同理，加入较大量的可溶性强碱时，水的电离度也能显著减小，溶液呈现碱性。
2．在酸性或碱性溶液中不能大量共存的离子
在强酸性溶液中，由两性氢氧化物生成的含氧酸根不能大量共存，例如，ａｌｏ2－，ｚｎｏ22－，ｃｒｏ2－等。在强碱性溶液中，由两性氢氧化物电离所产生的简单阳离子不能大量共存，例如，ａｌ3＋，ｃｒ3＋，ｚｎ2＋等。1234
三、依据非氧化还原反应
水溶液中离子之间能够发生非氧化还原反应时，则不能大量共存。离子之间的非氧化还原反应可区分为：
1．生成难溶于水的物质
（1）ｐｂ2＋，ａｇ＋，ｈｇ22＋与ｃｌ－不能大量共存，因为能生成难溶的ｐｂｃｌ2，ａｇｃｌ，ｈｇ2ｃｌ2。
（2）ｃｕ2＋，ｃｄ2＋，ｂｉ3＋，ｈｇ2＋，ａｓ3＋，ｓｂ3＋，ｓｎ2＋和ａｇ＋与ｓ2－，ｈｓ－不能大量共存，因为能生成难溶于水和稀酸的硫化物。
（3）ｍｎ2＋，ｆｅ2＋，ｃｏ2＋，ｎｉ2＋和ｚｎ2＋与ｓ2－不能大量共存。虽然它们的硫化物能溶于稀酸（［ｈ＋］为0.3ｍｏｌ·ｌ－1），但是它们能同（ｎｈ4）2ｓ和ｎｈ3·ｈ2ｏ溶液中的ｓ2－反应，生成难溶的硫化物沉淀。
（4）ｃａ2＋，ｓｒ2＋，ｂａ2＋，ｆｅ2＋，ｐｂ2＋，ｚｎ2＋和ａｇ＋与ｃｏ32－不能大量共存，因为能生成难溶的碳酸盐。
（5）ｃａ2＋，ｓｒ2＋和ｂａ2＋与ｓｏ42－不能大量共存，因为ｃａｓｏ4微溶于水，ｓｒｓｏ4和ｂａｓｏ4难溶于水。
（6）ｃａ2＋，ｓｒ2＋和ｂａ2＋与ｐｏ43－不能大量共存，因为它们的磷酸盐难溶于水。
（7）ｍｇ2＋，ｃｕ2＋，ｚｎ2＋，ａｌ3＋和ｆｅ3＋与ｏｈ－不能大量共存，因为它们的氢氧化物难溶于水。
（8）ａｌ3＋和ｓ2－，不能大量共存于溶液中，因为二者能完全水解，生成难溶的ａｌ（ｏｈ）3和ｈ2ｓ。
2．生成难电离的物质
（1）ｈ＋与ｏｈ－不能大量共存，因为能反应生成难电离的ｈ2ｏ。ｈ2ｐｏ4－，ｈｃｏ3－与ｏｈ－不能大量共存，因为二者同ｏｈ－反应分别生成ｐｏ43－，ｃｏ32－和难电离的ｈ2ｏ。
（2）ｃｌｏ－与ｈ＋不能大量共存，因为能生成难电离的ｈｃｌｏ。
3．生成气态物质
（1）ｃｏ32－，ｈｃｏ3－，ｓｏ32－和ｓ2－与ｈ＋不能大量共存，因为它们能同ｈ＋反应，分别生成ｃｏ2，ｓｏ2，ｈ2ｏ和ｈ2ｓ。ａｌ3＋与ｃｏ32－不能大量共存，因为二者水解，相互反应生成难溶的ａｌ（ｏｈ）3和气体ｃｏ2。
（2）ｎｈ4＋与ｏｈ－不能大量共存，因为二者反应，能生成气体ｎｈ3和ｈ2ｏ。
4．生成配合物
当两种离子在水溶液中反应生成配合物时，则二者不能大量共存。例如，ｆｅ3＋与ｓｃｎ－不能大量共存，因为二者反应，生成配合物［ｆｅ（ｎｃｓ）ｎ］3－ｎ（ｎ＝1～6）。ａｇ＋与ｃｎ－不能大量共存，因为二者反应，生成［ａｇ（ｃｎ）2］－。
四、依据氧化还原反应
在水溶液中，如果氧化性离子与还原性离子能自发地进行氧化还原反应，则二者不能大量共存。
1．根据化合价判断离子的氧化性或还原性
在离子中某元素的原子呈现最高化合价时，这个离子只有氧化性，例如，ｓｏ42－；呈现中间价态时，既有氧化性，又有还原性，例如，ｓｏ32－；呈现最低化合价时，只有还原性，例如，ｓ2－。由于氮的最高化合价是＋5，最低化合价是－3，所以，ｎｏ3－只有氧化性，ｎｏ2－既有氧化性，又有还原性，ｎｈ4＋只有还原性。ｍｎｏ4－和ｃｒ2ｏ72－只有氧化性，二者是强的氧化剂，因为锰的最高化合价是＋7，铬的最高化合价是＋6。1234
2．自发进行氧化还原反应的条件
自发地进行氧化还原反应的条件是强的氧化剂和强的还原剂反应，生成弱的还原剂和弱的氧化剂。例如：
3．氧化剂和还原剂相对强弱的比较
（1）酸性介质中氧化剂和还原剂的相对强弱
在酸性介质中，温度是298ｋ，离子浓度为1ｍｏｌ·ｌ－1，气体分压为1.01×105ｐａ，某些常见氧化剂的氧化性和还原剂的还原性的相对强弱列于表2。
氧
化
剂
的
氧
化
性
依
次
增
强
↓
< align=middle width="37%">ｓｏ42－ < align=middle width="38%">ｓｏ32－（ｈ2ｓｏ3） < align=middle width="12%" rowspan=19>↑还
原
剂
的
还
原
性
依
次
增
强
↑
< align=middle width="37%">ｓｏ32－（ｈｓｏ3） < align=middle width="38%">ｓ < align=middle width="37%">ｉ2 < align=middle width="38%">ｉ－ < align=middle width="37%">ｆｅ3＋ < align=middle width="38%">ｆｅ2＋ < align=middle width="37%">ｎｏ3－ < align=middle width="38%">ｎｏ2（ｎ2ｏ4） < align=middle width="37%">ｎｏ3－ < align=middle width="38%">ｎｏ2－（ｈｎｏ2） < align=middle width="37%">ｎｏ3－ < align=middle width="38%">ｎｏ < align=middle width="37%">ｎｏ2－ < align=middle width="38%">ｎｏ < align=middle width="37%">ｂｒ2 < align=middle width="38%">ｂｒ－ < align=middle width="37%">ｉｏ3－ < align=middle width="38%">ｉ2 < align=middle width="37%">ｃｒ2ｏ72－ < align=middle width="38%">ｃｒ3＋ < align=middle width="37%">ｃｌ2 < align=middle width="38%">ｃｌ－ < align=middle width="37%">ｉｏ－（ｈｉｏ） < align=middle width="38%">ｉ2 < align=middle width="37%">ｃｌｏ3－ < align=middle width="38%">ｃｌ2 < align=middle width="37%">ｂｒｏ3－ < align=middle width="38%">ｂｒ2 < align=middle width="37%">ｍｎｏ4－ < align=middle width="38%">ｍｎ2＋ < align=middle width="37%">ｂｒｏ－（ｈｂｒｏ） < align=middle width="38%">ｂｒ2 < align=middle width="37%">ｃｌｏ－（ｈｃｌｏ） < align=middle width="38%">ｃｌ2 < align=middle width="37%">ｍｎｏ4－ < align=middle width="38%">ｍｎｏ2 在表2中，由上到下，氧化剂的氧化性依次增强。由上到下，氧化剂的氧化性依次增强，最强的氧化剂是ｍｎｏ4－；最弱的氧化剂是ｓｏ42－。由下到上，还原剂的还原性依次增强，最强的还原剂是ｓｏ32－；最弱的还原剂是ｍｎｏ2。1234
在某较强氧化剂和较强还原剂之间，该氧化剂的还原产物和还原剂的氧化产物之间，画两条对角线。位于对角线左下角的氧化剂和位于右上角的还原剂是反应物；另一对角线位置的是生成物。例如，由ｃｒ2ｏ72－与ｆｅ2＋，ｃｒ3＋与ｆｅ3＋的对角线可知，下面氧化还原反应可自发进行：
ｃｒ2ｏ72－＋6ｆｅ2＋＋14ｈ＋＝2ｃｒ3＋＋6ｆｅ3＋＋7ｈ2ｏ
显而易见，位于表2中左下方的离子和右上方的离子在酸性溶液中不能大量共存。
综上所述，可得出以下结论：
①在酸性介质中ｍｎｏ4－与简单阴离子ｃｌ－，ｂｒ－，ｉ－，ｆｅ2＋，低价含氧酸根ｓｏ32－和ｎｏ2－不能大量共存于溶液中。
②在酸性介质中ｃｒ2ｏ72－与简单阴离子ｂｒ－，ｉ－，ｆｅ2＋，低价含氧酸根ｓｏ32－，ｎｏ2－不能大量共存于溶液中。
③在酸性介质中，ｃｌ－与ｃｌｏ－，ｃｌ－与ｃｌｏ3－，ｂｒ－与ｂｒｏ－，ｂｒ－与ｂｒｏ3－，ｉ－与ｉｏ－，ｉ－与ｉｏ3－不能大量共存，因这它们之间能够进行高低价反应分别生成卤素单质ｃｌ2，ｂｒ2，ｉ2。
（2）碱性介质中，某些氧化剂和还原剂的相对强弱。
在298ｋ，离子浓度为1ｍｏｌ·ｌ－1时，碱性介质中某些氧化剂和还原剂的相对强弱列于表3。
氧
化
剂
的
氧
化
性
增
强
↓ < align=middle width="25%">ｓｏ42－ < align=middle width="25%">ｓｏ32－ < align=middle width="25%" rowspan=10>↑
还
原
剂
的
还
原
性
增
强
↑ < align=middle width="25%">ｓｅ < align=middle width="25%">ｓｅ2－ < align=middle width="25%">ｓ < align=middle width="25%">ｓ2－ < align=middle width="25%">ｎｏ3－ < align=middle width="25%">ｎｏ2－ < align=middle width="25%">ｉｏ3－ < align=middle width="25%">ｉ－ < align=middle width="25%">ｍｎｏ4－ < align=middle width="25%">ｍｎｏ2 < align=middle width="25%">ｂｒｏ3－ < align=middle width="25%">ｂｒ－ < align=middle width="25%">ｃｌｏ3－ < align=middle width="25%">ｃｌ－ < align=middle width="25%">ｂｒｏ－ < align=middle width="25%">ｂｒ－ < align=middle width="25%">ｃｌｏ－ < align=middle width="25%">ｃｌ－
由表3可得出结论：
①在碱性介质中，ｍｎｏ4－与ｉ－，ｓｅ2－，ｓ2－，ｓｏ32－，ｎｏ2－不能大量共存于溶液中。
②在碱性介质中，ｂｒｏ3－与ｉ－，ｃｌｏ3－与ｂｒ－，ｂｒｏ－与 ｃｌ－，ｃｌｏ－与ｂｒ－不能大量共存于溶液中。
-
溶液组成的表示方法教案|溶液组成的表示方法 教案（二）详细阅读
重点难点 溶质的质量分数有关计算；配制溶液的操作步骤。教学方法 讨论式教学法。教学用具 仪器：烧杯、玻璃棒、药匙、天平、量筒。药品：硝酸钾、水蔗糖。教学过程第一课时[引言]生活经验告诉我们在相同质量的水中加入一匙糖或两匙糖所形成的糖水的甜度不同，糖加的越多越甜，那么，从溶液的有关知识分析糖、水及糖水...
-
【氯气与水反应检验生成物】氯气与碱反应及Cl－的检验详细阅读
第2课时 氯气与碱反应及cl－的检验[学习目标定位] 1 根据氯气与水的反应能正确写出氯气与碱[(naoh、ca(oh)2)]反应的化学方程式。2 知道漂白粉的成分和用途。3 学会氯离子的检验方法。 1．氯气与水反应的化学方程式为________________________________，其中...
-
[第二单元上课时间]第二单元 铁、铜的获取及应用详细阅读
第二单元 铁、铜的获取及应用 单元小结 一、铁 1 铁的性质 （1）物理性质：铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，纯铁的熔点较高（1535℃），防腐能力强。密度7 83g cm3，是电和热的良导体。但是通常炼制的铁中含有碳等杂质，使铁的熔点降低，防腐能力大大下降。 （2）化学性质：铁是活泼的金属，...
-
溶液组成的表示方法教案_溶液组成的表示方法 教案（一）详细阅读
教学重点： 有关溶液中溶质的质量分数的计算。教学难点： 1．理解溶液组成的含义。 2．溶质的质量分数的计算中，涉及溶液体积时的计算。教学过程：第一课时（引言） 在日常生活中我们经常说某溶液是浓还是稀，但浓与稀是相对的，它不能说明溶液中所含溶质的确切量，因此有必要对溶液的浓与稀的程度给以数量的...
-
[高一化学必修一知识点归纳总结]高一化学必修一知识点：铝三角详细阅读
铝是高中化学重要的金属，主要有铝、氧化铝、氢氧化铝。高考化学中铝的考点主要集中的铝及其化合物的两性，即既可以与酸反应，也可以与碱反应。点击图片可在新窗口打开铝三角主要体现了铝及其化合物的两性一、单质铝（al）铝是一种活泼金属，具有金属的共性，能够与非金属、酸、某些盐反应，同时具有自己特有的性质，可以...
-
[钠对人体有什么作用]钠详细阅读
(1节时)【目的要求】: 1 使学生掌握钠的重要性质，认识钠是一种活泼的金属；2 通过钠的有关性质的实验，培养学生的观察能力和分析问题的能力。【重、难点】: 钠的化学性质【教学方法】: 实验演示，原理解释，分析归纳，阅读自学【教学过程】:l 引言：前面我们学习了卤族元素的性质，今天我们...
-
[第六节颈椎压迫哪个部位]第六节 化合价详细阅读
第六节 化合价教学目标: 1 记住化合价一般规律和常见元素化合价。 2 根据元素化合价书写化学式，根据化学式判断元素化合价。教学重点：化合价原则。教具：小黑板投影机、胶片。教...
-
盐类水解的应用手抄报|《盐类水解的应用》导学案详细阅读
教学基本信息课 题 盐类水解的应用所属模块及章节 人教版高中化学选修4第三章第三节一、指导思想与理论依据本节内容将化学平衡理论和微粒观作为指导思想和理论依据，主要表现为：物质在水溶液中是以分子、离子等微粒的形式存在的；这些微粒之间存在相互作用，这些相互作用有强弱、主次之分；当微粒间的这些相互作用过程...
-
二氧化硫_二氧化硫详细阅读
目标（一）知识目标：1． 了解二氧化硫的物理性质和用途。2． 掌握二氧化硫的化学性质。3． 了解二氧化硫对空气的污染和防止污染（二）能力目标：培养观察能力和实验创新能力。（三）情感目标：了解空气污染的原因，培养环保意识。教学重点二氧化硫的化学性质。教学过程【引入】s有哪些化合价？分...
-
氮的氧化物|氮的氧化物详细阅读
[学习目标定位] 认识一氧化氮、二氧化氮的性质，熟知氮的氧化物溶于水反应的化学方程式，知道氮的氧化物(no2)、硫的氧化物(so2)是主要的大气污染物及防治措施。 1．随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，大量的二氧化硫排放到空气中，产生的危害是__________________________...